Das Projekt "Neue Verfahrenskombination für die maximierte Energiegewinnung aus Bioabfällen mit Nährstoffrecycling, Teilvorhaben: Verfahrensevaluation Impulsbrenner (Staubbrenner) und Adaption für HTC-Kohlen, Biogas sowie für den gleichzeitigen Einsatz von HTC-Kohlen und Biogas" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Carbotechnik Energiesysteme GmbH.
Das Projekt "Klimakammer (Phytotron)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde (FH), Fachbereich für Wald und Umwelt.Die beantragte Klimakammer wird im Rahmen des vom MWFK Brandenburg seit 2009 geförderten Verbund-Forschungsvorhabens BIOBRA und zukünftiger Forschungsvorhaben eingesetzt. In BIOBRA arbeitet eine interdisziplinäre Forschergruppe von grundlagenorientierten Nachwuchswissenschaftlern/lnnen des MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam (Prof. Dr. M. Antonietti) und angewandten Wissenschaftlern/Innen der FH Eberswalde (Prof. Dr. Murach) zusammen. Durch die Verschneidung der innovativen Forschungsbereiche der hydrothermalen Karbonisierung (HTC-Forschung des Prof. Antonietti 2008 ausgezeichnet mit dem 'ERC Advanced Grant' der EU) und der Agrarholzproduktion (BMBF-Verbund-Forschungsvorhaben DENDROM des Prof. Murach 2007 in die BMBF-Hightechstrategie aufgenommen) soll der Einsatz der durch hydrothermale Karbonisierung aus Abfallstoffen gewonnenen 'Biokohle' zur Bodenverbesserung (Nährstoff- und Wasserspeicherung) degradierter Standorte und zur C-Sequestrierung am Beispiel der Agrarholzproduktion (Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb) untersucht werden.Durch dieses Projekt wird die Agrarholzforschung der FH Eberswalde um einen experimentellen Ansatz erweitert, mit dem sie einen Beitrag zu den neuen, internationalen Forschungsschwerpunkten 'Biochar' / 'Black Carbon' / 'Terra Preta' leisten kann.Die Klimakammer soll Schnelltests zur Optimierung der verschiedenen Biokohlen als Bodenzusatzstoff für Pappel- und Weidenstecklingen unter standardisierten Umweltbedingungen ermöglichen.
Das Projekt "Energieeffiziente und CO2-neutrale Stahlproduktion durch Einsatz additiver Fertigung und intelligenter Steuerung im Elektrolichtbogenofen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gas- und Wärme-Institut Essen e.V..
Das Projekt "Wachstumskern - abonoCARE - VP2: Schadstoffreduzierung und Phosphoranreicherung in Düngervorprodukten, Teilprojekt 2.6: Heißentwässerung von HTC-Kohle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: WIN Wartung und Instandhaltung GmbH Zwickau.
Das Projekt "Wachstumskern - abonoCARE - VP2: Schadstoffreduzierung und Phosphoranreicherung in Düngervorprodukten, Teilprojekt 2.5: HTC-Phosphorabscheidung / Trocknung HTC-Kohle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH.
Das Projekt "Ermittlung von Kriterien für hochwertige anderweitige Verwertungsmöglichkeiten von Bioabfällen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) / Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V..Aufgrund der Pflicht zur getrennten Sammlung von Bioabfällen aus Privathaushalten (§ 11 Abs. 1 KrWG) ist mit einem deutlichen Anstieg der Mengen dieser Bioabfälle zu rechnen (Biotonne und Gartenabfälle ca. 3 - 4 Mio. t/a). Mit dem 2016 vergebenen FuE-Vorhaben 'Hochwertige Verwertung von Bioabfällen im Anlagenbestand' (FKZ 3715343140) wird die hochwertige bodenbezogene stoffliche Verwertung der Bioabfälle nach Vergärung und/oder Kompostierung unter Berücksichtigung des Anlagenbestands untersucht. Mittlerweile sind Entwicklungen und Tendenzen ersichtlich, wonach Bioabfälle auch anderen stofflichen und energetischen Verwertungen zugeführt werden können (z. B. Biodiesel/Biokraftstoff, Biokohle - Terra Preta, HTC usw.). Daher sollen mit einem weiteren FuE-Vorhaben Kriterien ermittelt werden, die anderweitige stoffliche und energetische hochwertige Verwertungen von Bioabfällen beschreiben. Dabei sollen neben den bereits heute erprobte Verfahren/Techniken auch solche Verwertungsmöglichkeiten betrachtet werden, bei denen die Einsetzbarkeit erst in absehbarer Zeit zu erwarten ist. Hieraus sollen Anforderungen abgeleitet werden, die an eine hochwertige Verwertung von Bioabfällen zu stellen sind, und unter Berücksichtigung der §§ 6 - 8 KrWG und möglicher Mehrfachnutzungen (energetisch-stofflich, stofflich-energetisch, energetisch-energetisch) eine Rangfolge der umweltverträglichen Verwertungen auf Grundlage ökobilanzieller Bewertungen erstellt werden. Dem soll zu Vergleichszwecken eine nach dem Stand der Technik besonders hochwertige Verwertung von nicht getrennt gesammelten Bioabfällen aus Privathaushalten (Verwertung zusammen mit Restabfall) gegenüber gestellt werden, zudem sind die Verfahren den klassischen Bioabfallverwertungsverfahren (Kompostierung, Vergärung) sowie der Eigenkompostierung gegenüberzustellen. Zu den vorgeschlagenen Anforderungen sowie den Maßnahmen zur Umsetzung ist eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchzuführen.
Das Projekt "KMU-innovativ15 CarBioPhos: Entwicklung eines integrierten Verfahrens zur Carbonisierung von Klärschlamm, Erzeugung von Biogas und Rückgewinnung von Phosphor, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH.Bei der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) von Klärschlamm wird unter Druck und Temperatur innerhalb weniger Stunden eine regenerative Kohle hergestellt. Damit wird gegenüber anderen Klärschlammentsorgungsverfahren eine erhebliche Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion der Treibhausgasemissionen erreicht. Die internationale Markteinführung der Technologie ist erfolgt - TerraNova Energy hat 2016 in Jining/China die weltweit erste großtechnische HTC-Anlage in Betrieb genommen, die der Herstellung von HTC-Kohle als Ersatzbrennstoff dient. Beim Verfahren fallen neben der HTC-Kohle große Mengen Prozesswasser an, die dem stark wasserhaltigen Klärschlamm während des Prozesses entzogen werden. Es enthält hohe Konzentrationen an Kohlenstoff und Nährstoffen wie Phosphor und stellt daher einerseits ein großes Nutzungspotential aber ohne weitere Behandlungsschritte andererseits auch eine Rückbelastung des Klärprozesses bei der Integration auf einer Kläranlage dar. Auf Grundlage erfolgsversprechender Voruntersuchungen sollen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Nutzungspfade für das Prozesswasser entwickelt und im Technikumsmaßstab nachgewiesen werden: - Rückgewinnung von mindestens 50% des im Klärschlamm enthaltenen Phosphors aus dem Prozesswasser und Konditionierung zu einem handelbaren Produkt - Fermentation des an P abgereicherten Prozesswassers zur Erzeugung von Biogas und Untersuchungen zur energetischen Kopplung der Verfahren.
Das Projekt "AnMBRA: Anaerober Membran-Bioreaktor und Algenproduktion für das Recycling von industriellem Abwasser, Teilprojekt 2 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Bereich III: Bioverfahrenstechnik.Es soll ein Membran Bioreaktor entwickelt und optimiert werden, der im anaeroben Bereich arbeitet und mittels angeschlossenem Photobioreaktor Industrieabwässer aus der Nahrungsmittelindustrie nahezu komplett und emissionsfrei recycled. Das System wird hochwertiges Effluent für einen unbeschränkten Einsatz als Nährstoff erzeugen, während der die entstehenden kohlestoffhaltigen Feststoffe in Biogas in Hydrokohle mittels Hydrothermaler Karbonisierung umgewandelt werden. Das bei der Biogasverbrennung entstehende CO2 wird zur Algenproduktion genutzt. Der Liquor aus der Karbonisierung dient als Nährstoff für die Mikroalgenproduktion. Das Effluent wird über eine spezielle Membran aufkonzentriert, die in ein Algen-Erntesystem integriert wird, welches über eine spezielle Steuerungssoftware diesen Prozess optimiert. Die Partner aus Israel konzentrieren ihre Arbeiten auf die Integration der Membrantechnologie in die Prozesskette, während die deutschen Partner die erforderliche Mikroalgenproduktion an das System anpassen und die Prozesskette optimieren. Eine Demonstrationsanlage wird in Israel an einer Kläranlage aufgebaut.
Das Projekt "AnMBRA: Anaerober Membran-Bioreaktor und Algenproduktion für das Recycling von industriellem Abwasser^Teilprojekt 2 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation), Teilprojekt 1 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Jacobs University Bremen gGmbH - Life Sciences & Chemistry - Ocean Lab.
Das Projekt "Risikoabschätzung des Einsatzes von Biokohle in temperaten Böden - Ein Weg zur dauerhaften C-Sequestrierung?" wird/wurde gefördert durch: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Gießen, Institut für Pflanzenökologie (Botanik II).Die Grundidee des Einsatzes von Biokohle in Böden ist der Entzug von CO2 aus der Atmosphäre mittels Photosynthese und thermochemischer Umwandlung des Biomasse-Kohlenstoffs (C) in eine zersetzungsstabilere Form. Die Biokohlen-Erzeugung kann über Pyrolyse von eher trockener Biomasse oder über hydrothermale Karbonisierung von eher wasserhaltiger Biomasse erfolgen (Abb. 1). Die Nutzung von Biokohlen soll die C-Speicherung mit ökonomisch wie ökologisch positiven Effekten verbinden. Dies sind die Nutzung der entstehenden Bioenergie bei der Pyrolyse (z.B. Abwärme, Stromerzeugung), Nährstoffrecycling aus Stoffströmen, die Steigerung der Fruchtbarkeit von degradierten, verarmten Böden und die Verringerung der Emissionen klimarelevanter Treibhausgase (THG) aus der Landwirtschaft. Die Idee wurzelt in der Erforschung fruchtbarer anthropogener Schwarzerde-Böden des Amazonasgebiets (Terra preta). Diese 450 bis 2000 Jahre alten Böden enthalten einen signifikanten Anteil an Holzkohle und weisen höhere Humus- und Nährstoffgehalte und pH-Werte auf als umgebende Böden auf den typischen stark verwitterten Oxisol-Böden. Zum Zeitpunkt des Projektbeginns waren Nutzen oder Risiken von Biokohleanwendung in temperaten Böden (Böden gemäßigter Breiten) nahezu unbekannt. Die Ziele des Projektes waren es, potentielle Risiken wie gesteigerte Treibhausgas-Emissionen, Schadstofffrachten oder Pflanzenunverträglichkeit zu untersuchen und die Langzeit-Stabilitäten und den Verbleib von Biokohlen im Vergleich zu nicht karbonisiertem Ausgangsmaterial abzuschätzen. Die Arbeiten gliedern sich in kurz-, mittel- und langfristige Untersuchungen. Kurzfristige Untersuchungen betrafen die akute Wirkung von Biokohlen auf Pflanzenkeimung und -wachstum und das Verhalten von Bodentieren (Kap. 3). Hierfür wurden vier verschiedene Ökotoxizitäts- Testverfahren, modifiziert nach ISO-Normen oder Kompostgüte-Prüfvorschriften, etabliert und auf Wiederholbarkeit getestet. Die etablierten Vorschriften wurden auf 15 verschiedene Biochars bzw. HTC- und VTC-Kohlen angewandt. Biochar hatte, wenn es analytisch nachweislich ohne Schadstoffe war, keine nennenswerten negativen Effekte, vielmehr waren Testergebnisse oft auch positiv (Wachstumsförderung, Regenwurmverhalten). Die PAK-Belastung eines Holzvergaser-Biochars wurde durch die Tests zuverlässig identifiziert. HTC- und VTC-Kohlen hatten hingegen fast ausnahmslos negative Effekte auf Keimung, Pflanzenwachstum und Fluchtverhalten von Regenwürmern. Bei den standardmäßig untersuchten Schadstoffen gab es keine Befunde, was den Nutzen biologischer Testverfahren unterstreicht. (Text gekürzt)
